探討高分子量玻尿酸與低分子量玻尿酸在退化性關節炎中之分子機制

退化性關節炎為好發於年紀大的老年人，其特徵是因軟骨發炎導致軟骨的結構破壞，進而瓦解軟骨產生關節疼痛感。近來，對於退化性關節炎的治療包括服用非類固醇抗發炎藥物或服用葡萄糖胺來減緩疼痛，此外亦有使用外科關節置換手術。然而有些病患對於藥物反應不佳，且又礙於年紀而無法做關節置換手術，因此發展新的治療方式頗為重要。近年來研究指出，注射玻尿酸至關節腔內，不僅可潤滑關節腔及包覆軟骨，並且能修復軟骨細胞外基質成份如aggrecan、typeⅡ collagen等保護作用。先前文獻指出高分子量玻尿酸具有降低由IL-1β誘發所引起的TNF-α、MMPs 及 iNOS等，與退化性關節炎相關的發炎物質基因表現。而在本研究中加入高分子量玻尿酸至軟骨肉瘤細胞的結果發現，高分子量玻尿酸可抑制環氧化酶-2 (COX-2)及血紅素氧化酶1 (HO-1)的表現，證實了HO-1在不同組織的特異性。除此之外，高分子量玻尿酸也會提升軟骨肉瘤細胞核接受器 peroxisome proliferator-activated receptor (PPARγ)的表現。由於PPARγ的增加，表示此藥物有著抗發炎的作用，亦即證實高分子量玻尿酸具抗發炎的作用。深入探討發現，高分子量玻尿酸是經由抑制JNK磷酸化或經由提升Akt的磷酸化而抑制了NF-κB的訊息傳遞路徑來抑制這些發炎物質的產生。本研究中，我們也同時探討低分子量玻尿酸的作用，結果發現低分子量玻尿酸的作用卻是增加環氧化酶-2 ( COX-2 )及血紅素氧化酶1 (HO-1 )的表現，並且抑制PPARγ的表現量。從分子機制證實，低分子量玻尿酸是藉由提升p38及抑制Akt的磷酸化，以提升NF-κB的訊息傳遞路徑，進而增加發炎性物質的產生。